海底金矿岩石弹性纵波与孔隙率特性

李杨^1,2，张超¹，宋卫东¹，付建新¹，张开诚³

1. 北京科技大学土木与资源工程学院金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室2. 山东黄金集团有限公司3. 山东黄金矿业(莱州)有限公司三山岛金矿

摘 要：采用量体积法、饱水试验法、超声波脉冲法分别测定岩石干密度、孔隙率和弹性纵波,进行孔隙率和弹性纵波关系拟合分析并构建相关模型.基于岩石的干密度、孔隙率、纵波波速和动弹性模量之间的一致性关系,提出岩体的质量分类标准,并对三山岛金矿各水平进行岩体质量分级.对孔隙率小于10%的岩石,依据动能守恒原理和岩石二相体模型,构建弹性纵波-孔隙率模型.结果表明:矿石的纵波波速大,孔隙率小,其稳固性大于岩石;岩石干密度、孔隙率和纵波波速间存在明确的线性关系,具有很好的一致性;矿区内部裂隙在孔隙率小于10%时贯通性较差,在孔隙率大于10%后较多裂纹贯通.

关键词：弹性纵波;孔隙率;动弹性模量;岩石质量分类;弹性纵波-孔隙率模型;